(
课件网) 7.5 正态分布 新课程标准解读 核心素养 1.通过误差模型,了解服从正态分布的随机变量 数学抽象 2.通过具体实例,借助频率分布直方图的几何直 观,了解正态分布的特征 直观想象 3.了解正态分布的均值、方差及其含义,并会用 正态分布去解决实际问题 数学建模、 数学运算 目录 基础知识·重落实 01 典型例题·精研析 02 知能演练·扣课标 03 基础知识·重落实 01 课前预习 必备知识梳理 (1)一所学校同年级的同学,身高特别高的同学比较少,特别矮的 同学也不多,大都集中在某个高度左右;(2)某种电子产品的 使用寿命也都接近某一个数,使用期过长,或过短的产品相对 较少. 【问题】 生活中像上述这样的现象很多,那么如何用数学模 型来刻画呢? 知识点一 正态分布 1. 连续型随机变量 除了离散型随机变量外,还有大量问题中的随机变量不是离散型 的,它们的取值往往充满某个区间甚至整个实轴,但取一点的概率 为 ,我们称这类随机变量为连续型随机变量. 0 2. 正态曲线 若f(x)= ,x∈R,其中μ∈R,σ>0为参数, 我们称f(x)为正态密度函数,称它的图象为正态密度曲线,简 称正态曲线(如图). 3. 正态分布 (1)若随机变量X的概率分布密度函数为f(x),则称随机变量 X服从正态分布,记为 .当μ= , σ= 时,称随机变量X服从标准正态分布; (2)若X~N(μ,σ2),则E(X)=μ,D(X)= . X~N(μ,σ2) 0 1 σ2 4. 正态曲线的性质 (1)曲线在 轴的上方,与x轴不相交; (2)曲线是单峰的,关于直线 对称; (3)曲线在 处达到峰值 ; (4)当|x| 时,曲线 x轴. x x=μ x=μ 无限增大 无限接近 【想一想】 若随机变量X~N(μ,σ2),则X是离散型随机变量吗? 提示:若X~N(μ,σ2),则X不是离散型随机变量,由正态分布 的定义: P(a≤X≤b)为区域B的面积,X可取[a,b]内的任何 值,故X不是离散型随机变量,它是连续型随机变量. 知识点二 3σ原则 1. 假设X~N(μ,σ2),可以证明:对给定的k∈N*,P(μ- kσ≤X≤μ+kσ)是一个只与k有关的定值.特别地, P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7, P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5, P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3. 2. 在实际应用中,通常认为服从于正态分布N(μ,σ2)的随机变量 X只取[μ-3σ,μ+3σ]中的值,这在统计学中称为3σ原则. 3. 在一次试验中,X的取值几乎总是落在区间[μ-3σ,μ+3σ]内, 而在此区间以外取值的概率大约只有 ,通常认为这种 情况几乎不可能发生. 0.002 7 1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)正态曲线中参数μ,σ的意义分别是随机变量的均值与标准 差. ( √ ) (2)正态曲线是单峰的,其与x轴围成的面积是随参数μ,σ的变 化而变化的. ( × ) (3)正态曲线可以关于y轴对称. ( √ ) √ × √ 2. 如果ξ~N(μ,σ2),且E(ξ)=3,D(ξ)=1,那么P (2≤ξ≤4)的值约为( ) A. 0.5 B. 0.682 7 C. 0.954 5 D. 0.997 3 解析: ∵ξ~N(μ,σ2),且E(ξ)=3,D(ξ)=1, ∴ξ~N(3,1),∴P(2≤ξ≤4)=P(3-1≤ξ≤3+1)=P (μ-σ≤ξ≤μ+σ)≈0.682 7. 3. 若随机变量X~N(0,1),则P(X<0)= . 解析:由标准正态曲线关于y轴对称可知P(X<0)= . 典型例题·精研析 02 课堂互动 关键能力提升 题型一 正态曲线及其特点 【例1】 (1)(多选)已知三个正态密度函数φi(x)= (x∈R,i=1,2,3)的图象如图所示,则下列结 论正确的是( AD ) A. σ1=σ2 B. μ1>μ3 C. μ1=μ2 D. σ2<σ3 AD 解析: 根据正态曲线关于直线x= ... ...